基于炮孔钻进参数的隧道掌子面围岩三维精细化分级方法

长进尺、大断面开挖条件下,隧道开挖掌子面-未支护段围岩三维稳定性具有更大挑战,围岩三维精细化分级是解决该问题的关键。基于现场收集的大量钻进参数样本,运用极端随机树算法,建立围岩智能分级机器学习模型;在此基础上,利用凿岩台车扫描定位系统及坐标系转换关系确定各炮孔钻进参数对应的三维坐标,并利用克里金空间插值技术构建开挖循环范围内钻进参数三维数据空间;结合隧道工程实际,进一步将钻进参数三维数据空间纵向分段、横向分块(分层、分区),利用围岩智能分级模型实现各尺度三维精细化分级,为制定、调整施工方案提供建议。研究有助于促进基于钻进参数的围岩智能分级的应用,提升施工阶段的围岩分级水平,为精细化设计奠定基础。

抗高温低密度水泥浆体系研究与应用

为解决低密度水泥浆高温强度低、减轻材料承压能力不高、低密度水泥浆配浆困难等难题,研制了低密度增强材料DRA-2S、优选了耐压105 MPa的高性能空心玻璃微珠、聚羧酸分散剂DRS-2S及其他配套抗高温水泥外加剂,开发了抗高温低密度固井水泥浆体系。研究结果表明,该水泥浆能够满足循环温度150℃、井底静止温度180℃、耐压105 MPa的固井要求,顶部127℃静胶凝13.3 h起强度,24 h抗压强度12.4 MPa。开发的抗高温低密度水泥浆在西南油气田高温探井ZJ2井Ф127 mm尾管固井成功应用,固井质量合格率96.7%,为西南油气田高温易漏失复杂深井勘探开发提供了固井技术支撑。

储层友好型钻井液用超微四氧化三锰

在顺北油田深井、超深井钻井中,重晶石加重高密度钻井液体系存在流变参数调节难、沉降稳定性差、储层固相颗粒损害严重等问题。国外微锰(Micromax)在钻井液中的性能表现良好,但其技术垄断和高使用成本限制了其在国内推广应用。为研发高性价比国产微锰产品、构建储层友好型钻井液体系,采用锰矿法制备出钻井液用微锰(DFMT01),并进行结构表征和性能评价,测试了顺北区块高密度聚磺钻井液体系的性能及泥饼酸溶效果,讨论了含锰废液的循环利用。结果表明,DFMT01理化性质良好,密度大于4.7 g/cm^(3),酸溶率大于99%,D_(50)为1.17μm,颗粒球形度为0.967,均与国外同类产品相当;该产品加重的聚磺钻井液体系在流变性、滤失性、沉降稳定性、冲蚀性和储层保护特性均达到或超过Micromax加重体系。确定了“碳酸钙中和沉淀-硫酸回收锰离子-混凝法处理废水”处理高浓度酸性含锰废液的组合工艺,处理后水中锰的质量浓度为0.45 mg/L、固体悬浮物为10 mg/L,达到一级标准要求,可实现DFMT01生产、使用和处理的闭环利用。该产品性能优良,成本低,具有非常广阔的推广应用价值。

细孔钻颅微创血肿清除术对高血压脑出血患者血-脑屏障指数、MBP水平的影响

目的 分析细孔钻颅微创血肿清除术对高血压脑出血(HICH)患者血-脑屏障(BBB)指数、髓鞘碱性蛋白(MBP)水平的影响。方法 回顾性分析2021年3月-2022年6月期间72例在我院收治的HICH患者病例资料,根据手术方式的不同分成传统组(n=35,行传统开颅血肿清除术)和微创组(n=37,行细孔钻颅微创血肿清除术),对比两组临床疗效、围手术期的指标、BBB指数及MBP水平,对比两组手术后并发症的情况。结果 微创组HICH患者总有效率为91.89%,明显高于传统组的74.29%(P<0.05);微创组HICH患者手术时间、术中出血量以及术后住院时间均优于传统组(P<0.05);术后1周,微创组和传统组术后BBB指数及MBP水平均较手术前下降(P<0.05),且相比传统组,微创组下降的效果更为明显(P<0.05);术后3个月,微创组HICH患者GOS评分高于传统组,微创组NIHSS评分较术前明显下降,且低于传统组(P<0.05);微创组HICH患者手术后感染、继发血肿的发生率显著低于传统组(P<0.05),两组对比血肿清除率以及发生其他并发症的情况差异不明显(P>0.05)。结论 细孔钻颅微创血肿清除术可有效降低BBB指数及MBP水平,提高HICH治疗的效果。

随钻快速成像技术在断块型页岩油勘探中的应用

苏北盆地断层发育,常规的深度偏移成像技术在精度和时效性方面难以满足苏北盆地断块型页岩油勘探需求。为此引进了随钻快速成像技术,首先在导眼井阶段通过井约束求取各向异性参数,其次在水平井阶段通过井控实现局部快速建模,然后在钻后反馈阶段通过井震联合实现精细化建模,最终达到提高叠前深度偏移成像精度和水平井储层钻遇率的目的。苏北盆地水平井实钻数据验证了该技术在成像精度和时效性方面的有效性,为苏北盆地断块型页岩油勘探突破提供了有效技术支撑,也供其他类似探区借鉴。

医院护理团队应对突发公共卫生事件中的护理精细化管理

突发公卫生事件因其具有事件发生的不可预见性,病因发生的多样化、分布地区的较大差异性、病情传播的广泛性、感染后有较大的危害性等特点,发生时易造成大量社会人员的身体健康出现危害的重大传染病疫情、群体性不明原因疾病、重大食物和职业中毒以及其他严重影响公众健康的事件。当突发公共卫生事件发生时,医院作为受害者第一时间治疗的首要机构具有第一感知和重要防治的作用。医院在收治过程中护理团队的能力,如实战经验、管理能力、防护制度的落实、提供优质护理能力会直接影响整个突发公共卫生事件防控工作的成败。医院护理团队在应对突发公共卫生事件中,采用精细化管理能够有效制定各种应急预案,如合理高效安排病房、应急药品物资的储备、应急预案演练及培训等,可提高医院护理团队应对突发性公共卫生事件的应对能力。

精细控压钻井中气体溢流识别与排气降压技术

四川盆地勘探开发逐步向高压、高产、高含硫、超深井等深部复杂地层推进,精细控压工艺因作业流程差异导致传统录井设备无法开展随钻监测,制约了作业现场对井下异常情况及时发现。由于同一裸眼段存在多个不同的压力系统,钻遇油气显示层压井后钻井液密度高,无法满足下部地层钻进需要,面临溢漏同存和无安全密度窗口的复杂局面,文章建立了一套适用于精细控压期间气体溢流快速识别方法,并利用排气降压技术通过降密度和释放地层流体方式,重建安全密度窗口,有效解决深井、超深井同一裸眼段多个压力系统漏溢同存、高密度钻进无法满足下部钻进需要等钻井难题。通过在川中蓬莱气区现场应用表明,排气降压技术既降低复杂风险又节约钻井周期,具有广泛应用前景。

全过程工程咨询模式下城市建成区内地质勘察钻探作业精细化管理模式研究与实践——以佛山市顺德区第二批联围治理工程为例

文章以佛山市顺德区第二批联围工程为例,分析了城市建成区内地质勘察钻探作业面临的风险与挑战,首次提出在全过程工程咨询模式下,建立城市建成区内地质勘察钻探作业“1356”精细化管理模式。详细介绍了该管理模式的内容和实施效果。可为其他城市建成区内地质勘察钻探作业管理提供参考。

水基钻井液劣质固相控制及其现场应用

钻井液中黏土矿物水化细分散是导致钻井液低密度劣质固相含量增加的主要原因,为有效控制钻井液中低密度劣质固相含量增加,基于对低密度劣质固相产生及其控制原理研究,从黏土矿物粒径分布、晶层间距变化、红外光谱分析、对钻井液性能影响等四个方面开展了低分子胺类处理剂CQ-ATP对黏土水化细分散的影响分析。结果表明,CQ-ATP可进入黏土矿物晶层结构,保持黏土矿物干/湿样晶层间距数值相当,强化黏土矿物晶层结构连接,从而有效控制黏土水化细分散。现场应用证实,在钻井液中添加CQ-ATP后,钻进过程中振动筛返出岩屑颗粒尺寸大于1.7 mm占比70%以上,返出岩屑颗粒成型度好、尺寸大、PDC齿痕清晰可见,相较于钻井液中未添加CQ-ATP的邻井,应用井钻井液性能稳定、可控,完钻时钻井液低密度劣质固相含量可控制在6%左右。

固体微粒对油水体系的乳化稳定作用

采用静置（或离心）沉降法和乳滴稳定性测试法，研究了与钻井液、完井液有关的若干种固体微粒对油、水体系乳化稳定性的影响。研究结果表明，在一定条件下，钻井液中的某些固体微粒能完全或部分替代表面活性剂，对油、水体系起乳化稳定作用。一般情况下，亲油的固体微粒（如有机土）倾向于稳定Ｗ／Ｏ乳状液；亲水的固体微粒倾向于稳定Ｏ／Ｗ乳状液；接近中性润湿的固体微粒（如ＳＮ－１）对两类乳状液均具有一定的稳定作用。固体微粒的种类、加量、粒径和形状也是决定其乳化稳定作用的重要因素。

超细水泥处理深井钻井液HCO_3^-和CO_3^(2-)污染

在深井钻探过程中,常遇到不同程度的HCO3-和CO32-化学污染,使钻井液性能变化较大且极不稳定,在其处理过程中处理剂用量和性能的大幅度变化,容易造成井下复杂情况。特别是在中生界以下易垮塌的泥岩、膏泥岩和含煤线地层等复杂井段出现该情况时,单纯提高pH值和使用CaO的常规处理方法已不能满足井下的需要。通过室内实验和几口深井复杂井段的现场应用表明,选用超细水泥处理HCO3-和CO32-污染的效果好,其对钻井液的流变性影响小,同时能够有效地起到稳定井壁作用,从而可保证各项钻井施工任务的顺利进行。

低渗储层PRD钻井液微细固相的絮凝性能优化

以东方某低渗透气田储层为例,分别测试了重晶石粉、超细碳酸钙、膨润土粉、泥岩钻屑(储层段)在液相里的粒径分布情况,评价了他们对储层的损害程度,发现造浆膨润土和水化后泥岩,由于大部分颗粒在微米和亚微米级,对岩心渗流通道造成了堵塞。因此优选出了絮凝剂PL-1,其在加量为0.1%时对微细固相具有好的絮凝能力,并能明显增强钻井液的储层保护能力,被优化后的PRD钻井液污染的岩心,渗透率恢复值由优化前的66.9%提高到79.7%,而且钻井液的滤失造壁性也得到了改善。

固体润滑剂在中深定向井中降摩阻的现场试验

在新场上沙溪庙组气藏的中深定向井施工中 ,使用高密度的钻井液 ,存在起下钻摩阻大、测井和下套管困难等问题。为解决这些问题 ,通过室内评价实验筛选玻璃微珠作为固体润滑剂 ,玻璃微珠具有明显的降摩阻作用。在川孝 16 9- 3和竹探 2进行了固体润滑剂现场试验 ,试验结果证实玻璃微珠能明显地降低起下钻摩阻 ,保证测井和下套管一次成功。加入玻璃微珠前后 ,钻井液性能变化很小。现该项技术正在新场气田中推广应用。

泥页岩地层钻进封堵抑制型钻井液体系的研究

针对泥页岩地层钻进过程中的吸水膨胀引起的孔壁稳定问题,提出了采用超细惰性材料封堵泥页岩微细孔喉、降低渗透率,从而减缓水分侵入的思路。通过实验研究与微观分析相结合的方法开展了含超细惰性材料的封堵抑制型钻井液体系的研制。首先,结合常规实验与电子扫描电镜实验,探讨了超细惰性材料对基浆及聚合物钻井液体系流变性能及失水性能的影响,从微观角度分析了含超细惰性材料钻井液体系泥皮的微观形貌特征。在此基础上,通过不同配方钻井液体系的浸泡实验,研究了超细惰性材料对泥页岩吸水膨胀的封堵抑制性能。研究成果对于保障泥页岩地层的快速钻进具有重要意义,同时,在解决类似吸水膨胀地层的快速钻进方面也具有一定参考价值。

固体微粒与表面活性剂的协同乳化作用

通过室内实验研究了钻井液、完井液中常见的固体微粒和某些表面活性剂之间的协同乳化作用。结果表明，在一般情况下，亲油的固体微粒（如有机土）与油溶性表面活性剂相配伍，接近于中性润湿的固体微粒（如ＳＮ－１）与水溶性和油溶性两类表面活性剂均具有一定的协同乳化作用．亲水的固体微粒与表面活性剂复配使用时情况比较复杂，在Ｗ／Ｏ或Ｏ／Ｗ型乳化钻井液中，某些固体微粒能够代替或部分代替表面活性剂而起到乳化稳定作用．

一种新型多级可变径稳定器工作机理研究

针对目前国内可变径稳定器结构复杂、制造成本高等问题,设计了一种主要用于水平井井眼轨迹微调的新型多级可变径稳定器。该稳定器能在钻井液驱动力作用下通过改变销钉在行程控制轮导向滑槽中的状态来实现多级变径,针对其结构特点,对其工作原理进行了介绍。基于纵横弯曲法理论,并考虑均布载荷及弯矩等因素的联合作用,建立了包含多级可变径稳定器的井下钻具组合的力学模型,得到了钻井液驱动力与稳定器支撑块伸出长度之间的关系式,计算了不同支撑块伸出长度所需最小钻井液驱动力和钻头侧向力的值,结果表明该可变径稳定器能实现增斜、降斜和稳斜功能。研究成果为多级可变径稳定器的结构设计和优化提供了技术指导。

细颗粒沉积物分布区地下水源热泵抽灌井施工工艺探讨

郑州市广泛分布着第四系松散堆积物,其特点是颗粒细,厚度大,含水介质主要为细颗粒的砂层。由于地下水富水性好,目前郑州市浅层地温能开发利用主要以地下水地源热泵工程为主。传统正循环泥浆钻探工艺施工的地温空调井,普遍存在洗井困难、涌水量和回灌量偏小的问题,在很大程度上限制了地下水地源热泵工程的推广使用。针对这一问题,本次采用泵吸反循环工艺施工地温空调井。施工过程及试验数据对比分析表明,在细颗粒松散沉积物分布区,采用泵吸反循环钻探工艺施工地温空调井,对提高施工进度、增大出水量和回灌量等方面具有显著优势,可以为类似地区地温空调井的施工提供借鉴。

窄河道致密砂岩气藏高效开发技术——以川西地区中江气田中侏罗统沙溪庙组气藏为例

四川盆地西部中江气田中侏罗统沙溪庙组气藏构造复杂、储层非均质性强,气藏高效开发面临着极大的挑战。为此,研究形成了适用于窄河道致密砂岩气藏的高效开发系列技术,并将其应用于上述气藏的开发实践。应用结果表明:①针对复杂、窄河道砂体采用多域多属性精细刻画技术,对多期、交叉叠置的河道砂体空间展布特征刻画效果较好,并且各条河道砂体的沉积时间顺序也非常清晰;②采用岩相、物相、流体相"三相"定量预测技术实现了薄层岩相、物相高精度定量预测,可以识别厚度介于5~8 m的河道砂体,岩性预测吻合率接近100%,储层厚度、孔隙度预测值的误差均低于10%;③同时满足形成烃源岩断层与河道砂体有效搭配、与断裂距离介于5~25 km、古今构造均高或者古构造高今构造低、储层物性好等条件的区域,所钻气井有望获得高产、稳产;④采用井组立体部署、井型优选及水平井优化设计等技术,极大地提升了窄河道致密砂岩气藏的储量动用程度,同时还节约了投资;⑤采用水平井优快钻井技术,使该气藏平均钻井周期由101 d降至54 d,采用地质工程一体化分段压裂改造技术,单井测试产气量稳步提升,2013-2019年间平均单井测试产气量较2012年以前的平均单井测试产气量提高10.8倍,增产效果显著。结论认为,所形成的窄河道致密砂岩气藏高效开发系列技术为中江气田建设成为川西地区陆相第二大气田提供了有力的支撑。

煤层气水平井钻井工程因素对煤粉产出影响的数值模拟——以柳林区块为例

煤粉产出是制约煤层气开发的关键因素。影响煤粉产出的因素包括静态和动态因素,钻井工程是动态因素中影响煤粉产出的重要因素之一。以柳林煤层气区块为例,从井壁稳定性角度出发,运用ANSYS软件建立了二维、三维模型,分别模拟了不同钻井方位、钻井液密度、井眼半径、井斜情况下井壁的受力和变形,分析了煤层气水平井钻井工程因素对煤粉产出的影响。研究表明,井眼大小和井斜对煤粉产出的影响较大,而井眼方位和钻井液密度对煤粉产出的影响较小;井眼方位沿最大水平地应力方向时,井周等效应力差值最大,应力集中最明显;钻井液密度过大会导致井壁拉伸破坏;水平井钻进过程中,井眼半径越大、井斜越大,越易产生煤粉。为了减少钻井因素导致的煤粉产生,建议研究区水平井钻进时,井眼方位选择沿最小水平地应力方向,水平段选用清水钻进,水平段井眼倾角尽量与煤层倾角保持一致。研究成果为煤粉管控措施提供参考。

超细颗粒增强铝复合材料钻削特性研究

通过超细颗粒增强铝复合材料钻孔试验 ,找出了钻削用量等因素对钻削力的影响规律 ,并用轴向力与扭矩之比值来表示铝复合材料的钻削特性 ;从钻削力考虑 ,高速钢钻头完全能满足超细颗粒 ( <0 .5μm)